この研究室は核融合エネルギーに関して驚くべき進歩を達成しました

何世代にもわたって地球上で恒星の力を生み出す試みが行われた後、12 月の夜中に核融合の点火が成功し、200 億分の 1 秒で終了しました。

これは、ライト兄弟の初飛行の 12 秒より 1,000 億分の 1 倍以上短いものですが、人類にとってさらに大きな影響を与える可能性のある、短く輝かしい瞬間です。

しかし、ローレンス・リバモア国立研究所の科学チームは今もライト兄弟の瞬間についてざわめいているが、私たちがその名前を覚えているのは、彼らの3回目の飛行が39分間空に留まっていたからだ。

比較が固着する前に、核融合反応を繰り返し、拡張し、拡大する必要があります。そして、それを実現するための競争が続いています。

「でも、それがとてもエキサイティングな理由ですよね？」主任科学者のタミー・マー氏はCNNに語った。「クリーンで、豊富で、無限で、手頃な価格のエネルギーの可能性は非常に大きいです。それは困難でしょう。簡単ではありません。しかし、やる価値はあります。」

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マー氏のオフィスは、リバモアにある 7,000 エーカーの研究室の一角にある、サッカー場 3 つ分の大きさのレーザーの巨大な箱です。そびえ立つ白い天井を横切って走るのは、世界で最も高エネルギーの 192 個のレーザーを保持する数マイルの四角いチューブで、すべてが中央の丸い部屋に向かって蛇行しています。

このターゲットチャンバーの真ん中は、核融合実験が行われるたびに太陽系で最も高温になる場所であり、J.J.エイブラムスが「スターク・トレック・イントゥ」でUSSエンタープライズのワープコアを描写するために使用したほど、十分に輝く機械で覆われています。暗闇。"

遅延とコスト超過の遺産を抱えた国立点火施設は、議会の批判者らから皮肉を込めて「国立ほぼ点火施設」（NAIF）と呼ばれた。実験爆発を必要とせずに核兵器を研究する取り組みがなければ、この計画は何年も前に資金を失っていたかもしれない。

しかし今、1997 年の起工以来初めて、国立点火施設はついにその名に恥じないことになる。 12 月、世界で最も高エネルギーの 192 台のレーザーが、水素原子の小さなペレットを大きな力で加熱し、それらが融合してヘリウムと、そして最も重要なことに、過剰なエネルギーを生成しました。

ターゲットのチャンバーに入る 2 メガジュール強のエネルギーが 3.15 メガジュールが出てくるようになりました。これは約 50% というわずかな増加ですが、歴史に名を残し、科学者が実験を真の成功と呼ぶには十分でした。

それ以来5回の試みはすべて失敗に終わった。

ローレンス・リバモアのディレクターであるキンバリー・ブディル氏は、12月の点火を祝う祝賀会で、「我々はこれらの実験を通じて多くのことを学んだ」と語った。「そして、我々はその閾値を上回れると非常に自信を持っています。しかし、現時点ではまだ研究開発プロジェクトの段階にあります。」

失敗したショットの中には、成功したショットより消費電力が少ないものもあったが、水素原子を保持するために使用されたダイヤモンドカプセルの精度を再現できなかったショットもあった。

「カプセルが完璧ではなく、そのうちのいくつかは他のものよりもうまく機能するという事実を補おうとして、多くの修正を加えました。」ブディルは言った。「そのため、希望は常に存在します。しかし、私たちが行った実験の歴史を見ると、入力側の非常に小さな変化が出力側の収量に非常に大きな変化をもたらします。」

「撮影をするたびに、私たちは太陽系で最も暑い場所になります」とマー氏は、14ドル相当の電力を「米国全体の電力の1000倍の電力に増幅できる数マイルの鏡」を指差しながら語った。しかし、自宅では写真を撮るときに照明がちらつきません。これは、膨大なエネルギーを消費し、それをナノ秒に圧縮しているからです。」

この施設はすべて20年前の技術で建設されており、マー氏は、もし今それを再建するとしたら、あるいは合法的な核融合発電所を建設するとしたら、「はるかに効率的で、何発も発射できる新しい技術を使うことになるだろう」と語った。より高いレート、より高い効率、そして非常に高い精度を実現します。」

これまでのところ、核融合分野は主に、レーザーを使って爆竹を連打するように点火するものと、航空母艦を持ち上げるのに十分な強力な磁石を設置してドーナツ型の機械の周りを流れるプラズマの流れを制御するものに分けられてきた。トカマクと呼ばれます。

2021年、オックスフォード近郊で研究していた科学者たちは磁石法を利用して、記録破りの量の持続エネルギーを5秒間生成した。

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NIFの運営マネージャー、ブルーノ・ヴァン・ウォンターゲム氏は、「10年も経てば、彼らは10年前の状態になるだろう」と語った。これは、成長する核融合競争の競争がいかに激化しているかを示している。

12月の成功以前から、核融合技術への民間投資は2021年に3倍に増加し、数十社の新興企業が核融合の無限の課題に斬新な方法で取り組もうとしている。バンクーバーのある新興企業は、液体金属の渦を利用して中性子を制御しようと試みている一方、ローレンス・リバモア研究所の卒業生は、小型のモジュール式核融合炉のアイデアを独立させ、投資家としてビル・ゲイツとシェル・オイルを数えている。

Helion Energy は、スタートアップ企業として最も大胆な公約を掲げており、Open AI の CEO である Sam Altman からの 3 億 7,500 万ドルの投資を含む、テクノロジー業界の最大の支援者を引き付けています。 Helion は、巨大なダンベルの形をしたそのプロトタイプは、時速 100 万マイルでプラズマリングを発射し、来年までに核融合による発電能力を実証できると主張しています。

マイクロソフトが水曜日、2028年に同社から50メガワットの電力を購入する約束を発表したことを受け、ヘリオンはワシントン州に同社初の発電所を建設すると発表した。しかし、この種のものとしては初の核融合発電の購入契約は小規模なもので、マイクロソフトが2022年に購入したクリーン電力の約0.04％に過ぎない。

国際原子力機関は、核融合による電気が今世紀後半まで生成されないと予想しているが、太陽の熱で高温のプラズマを制御するのが難しいのと同様に、その製造コストを制御するのも同様に困難である。

ロンドンのインペリアル・カレッジの慣性核融合研究センターの共同所長ジェレミー・チッテンデン氏は、「現時点では、あらゆる実験に膨大な時間と資金を費やしている」とＣＮＮに語った。「コストを大幅に下げる必要があります。」

ライト兄弟の瞬間を迎えた今、マー氏は世界が最終的には核融合で飛行し、働き、生きるようになるだろうと確信している。

マー氏は「米国として、やると決めたら、実行できる。時間の問題だ。金の問題だ」と語った。「それは私たちが一緒に選択しなければならないことです。そして私は、今後数十年以内にそれが実現すると信じています。

"確かに。"